问题 解答题

已知函数f(x)=x2-ax+lnx+b(a,b∈R)

(1)若函数f(x)在x=1处的切线方程为x+y+2=0,求实数a,b的值;

(2)若f(x)在其定义域内单调递增,求a的取值范围.

答案

∵f(x)=x2-ax+lnx+b

f(x)=2x-a+

1
x
…(2分)

∴f(1)=1-a+b,f′(1)=3-a…(4分)

(1)∵函数f(x)在x=1处的切线方程为x+y+2=0

k=f(1)=3-a=-1
1+f(1)+2=0

解得:a=4,b=0.…(7分)

(2)f(x)=x2-ax+lnx+b的定义域为{x|x>0}…(8分)

∵f(x)在其定义域内单调递增

f(x)=2x-a+

1
x
>0在x∈(0,+∞)恒成立(允许个别点处等于零)   …(9分)

2x-a+

1
x
>0(x>0)即2x2-ax+1>0

令g(x)=2x2-ax+1,则其对称轴方程是x=

a
4

a
4
≤0即a≤03时,g(x)在区间(0,+∞)上递增

∴g(x)在区间[0,+∞)上有g(x)min=g(0)=1>0,满足条件.…(11分)

a
4
>0即a>0时,g(x)在区间(0,
a
4
)
上递减,g(x)在区间(
a
4
,+∞)
上递增,

g(x)min=g(

a
4
)=-
a2
8
+1≥0(a>0)…(13分)

解得:0<a≤2

2

综上所得,a≤2

2
…(14分)

另(2)f(x)=x2-ax+lnx+b的定义域为{x|x>0}…(8分)

∵f(x)在其定义域内单调递增

f(x)=2x-a+

1
x
>0在x∈(0,+∞)恒成立(允许个别点处取到等号)…(9分)

2x-a+

1
x
>0(x>0)即a<2x+
1
x
(x<0)
(允许个别值处取到等号)…(10分)

g(x)=2x+

1
x
(x<0),则a≤g(x)min,…(11分)

因为g(x)=2x+

1
x
≥2
2x•
1
x
=2
2

当且仅当2x=

1
x
x=
2
2
时取到等号.…(13分)

所以 g(x)min=2

2
,所以a≤2
2
…(14分)

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